keccak/keccak-stub.c

   1 /* keecak.c */
   2 /*
   3     This file is part of the AVR-Crypto-Lib.
   4     Copyright (C) 2010 Daniel Otte (daniel.otte@rub.de)
   5
   6     This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8     the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9     (at your option) any later version.
  10
  11     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14     GNU General Public License for more details.
  15
  16     You should have received a copy of the GNU General Public License
  17     along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18 */
  19
  20 #include <stdint.h>
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <string.h>
  23 #include <avr/pgmspace.h>
  24 #include "memxor.h"
  25 #include "rotate64.h"
  26 #include "keccak.h"
  27 #include "stdio.h"
  28
  29 #ifdef DEBUG
  30 #  undef DEBUG
  31 #endif
  32
  33 #define DEBUG 0
  34
  35 #if DEBUG
  36 #include "cli.h"
  37
  38 void keccak_dump_state(uint64_t a[5][5]){
  39         uint8_t i,j;
  40         for(i=0; i<5; ++i){
  41                 cli_putstr_P(PSTR("\r\n"));
  42                 cli_putc('0'+i);
  43                 cli_putstr_P(PSTR(": "));
  44                 for(j=0; j<5; ++j){
  45                         cli_hexdump_rev(&(a[i][j]), 8);
  46                         cli_putc(' ');
  47                 }
  48         }
  49 }
  50
  51 void keccak_dump_ctx(keccak_ctx_t* ctx){
  52         keccak_dump_state(ctx->a);
  53         cli_putstr_P(PSTR("\r\nDBG: r: "));
  54         cli_hexdump_rev(&(ctx->r), 2);
  55         cli_putstr_P(PSTR("\t c: "));
  56         cli_hexdump_rev(&(ctx->c), 2);
  57         cli_putstr_P(PSTR("\t d: "));
  58         cli_hexdump(&(ctx->d), 1);
  59         cli_putstr_P(PSTR("\t bs: "));
  60         cli_hexdump(&(ctx->bs), 1);
  61 }
  62
  63 #endif
  64
  65
  66 const uint8_t keccak_rc_comp[] PROGMEM = {
  67                 0x01, 0x92, 0xda, 0x70,
  68                 0x9b, 0x21, 0xf1, 0x59,
  69                 0x8a, 0x88, 0x39, 0x2a,
  70                 0xbb, 0xcb, 0xd9, 0x53,
  71                 0x52, 0xc0, 0x1a, 0x6a,
  72                 0xf1, 0xd0, 0x21, 0x78,
  73 };
  74
  75 const uint8_t keccak_rotate_codes[5][5] PROGMEM = {
  76         { ROT_CODE( 0), ROT_CODE( 1), ROT_CODE(62), ROT_CODE(28), ROT_CODE(27) },
  77         { ROT_CODE(36), ROT_CODE(44), ROT_CODE( 6), ROT_CODE(55), ROT_CODE(20) },
  78         { ROT_CODE( 3), ROT_CODE(10), ROT_CODE(43), ROT_CODE(25), ROT_CODE(39) },
  79         { ROT_CODE(41), ROT_CODE(45), ROT_CODE(15), ROT_CODE(21), ROT_CODE( 8) },
  80         { ROT_CODE(18), ROT_CODE( 2), ROT_CODE(61), ROT_CODE(56), ROT_CODE(14) }
  81 };
  82
  83 void keccak_f1600(uint64_t a[5][5]);
  84
  85 void keccak_nextBlock(keccak_ctx_t* ctx, const void* block){
  86         memxor(ctx->a, block, ctx->bs);
  87         keccak_f1600(ctx->a);
  88 }
  89
  90 void keccak_lastBlock(keccak_ctx_t* ctx, const void* block, uint16_t length_b){
  91         while(length_b >= ctx->r){
  92                 keccak_nextBlock(ctx, block);
  93                 block = (uint8_t*)block + ctx->bs;
  94                 length_b -=  ctx->r;
  95         }
  96         memxor(ctx->a, block, (length_b)/8);
  97         /* appand 1 */
  98         if(length_b & 7){
  99                 /* we have some single bits */
 100                 uint8_t t;
 101                 t = ((uint8_t*)block)[length_b / 8] >> (8 - (length_b & 7));
 102                 t |= 0x01 << (length_b & 7);
 103                 ((uint8_t*)ctx->a)[length_b / 8] ^= t;
 104         }else{
 105             ((uint8_t*)ctx->a)[length_b / 8] ^= 0x01;
 106         }
 107         if(length_b / 8 + 1 + 3 <= ctx->bs){
 108         *((uint8_t*)ctx->a + length_b / 8 + 1) ^= ctx->d;
 109         *((uint8_t*)ctx->a + length_b / 8 + 2) ^= ctx->bs;
 110         *((uint8_t*)ctx->a + length_b / 8 + 3) ^= 1;
 111         }else{
 112                 if(length_b / 8 + 1 + 2 <= ctx->bs){
 113             *((uint8_t*)ctx->a + length_b / 8 + 1) ^= ctx->d;
 114             *((uint8_t*)ctx->a + length_b / 8 + 2) ^= ctx->bs;
 115                         keccak_f1600(ctx->a);
 116                         ((uint8_t*)ctx->a)[0] ^= 0x01;
 117                 }else{
 118                         if(length_b/8+1+1 <= ctx->bs){
 119                                 *((uint8_t*)ctx->a + length_b / 8 + 1) ^= ctx->d;
 120                                 keccak_f1600(ctx->a);
 121                                 ((uint8_t*)ctx->a)[0] ^= ctx->bs;
 122                                 ((uint8_t*)ctx->a)[1] ^= 0x01;
 123                         }else{
 124                                 keccak_f1600(ctx->a);
 125                                 ((uint8_t*)ctx->a)[0] ^= ctx->d;
 126                                 ((uint8_t*)ctx->a)[1] ^= ctx->bs;
 127                                 ((uint8_t*)ctx->a)[2] ^= 0x01;
 128                         }
 129                 }
 130         }
 131         keccak_f1600(ctx->a);
 132 }
 133
 134 void keccak_ctx2hash(void* dest, uint16_t length_b, keccak_ctx_t* ctx){
 135         while(length_b>=ctx->r){
 136                 memcpy(dest, ctx->a, ctx->bs);
 137                 dest = (uint8_t*)dest + ctx->bs;
 138                 length_b -= ctx->r;
 139                 keccak_f1600(ctx->a);
 140         }
 141         memcpy(dest, ctx->a, (length_b+7)/8);
 142 }
 143
 144 void keccak224_ctx2hash(void* dest, keccak_ctx_t* ctx){
 145         keccak_ctx2hash(dest, 224, ctx);
 146 }
 147
 148 void keccak256_ctx2hash(void* dest, keccak_ctx_t* ctx){
 149         keccak_ctx2hash(dest, 256, ctx);
 150 }
 151
 152 void keccak384_ctx2hash(void* dest, keccak_ctx_t* ctx){
 153         keccak_ctx2hash(dest, 384, ctx);
 154 }
 155
 156 void keccak512_ctx2hash(void* dest, keccak_ctx_t* ctx){
 157         keccak_ctx2hash(dest, 512, ctx);
 158 }
 159
 160 /*
 161   1. SHA3-224: ⌊Keccak[r = 1152, c =  448, d = 28]⌋224
 162   2. SHA3-256: ⌊Keccak[r = 1088, c =  512, d = 32]⌋256
 163   3. SHA3-384: ⌊Keccak[r =  832, c =  768, d = 48]⌋384
 164   4. SHA3-512: ⌊Keccak[r =  576, c = 1024, d = 64]⌋512
 165 */
 166 void keccak_init(uint16_t r, uint16_t c, uint8_t d, keccak_ctx_t* ctx){
 167         memset(ctx->a, 0x00, 5 * 5 * 8);
 168         ctx->r = r;
 169         ctx->c = c;
 170         ctx->d = d;
 171         ctx->bs = (uint8_t)(r / 8);
 172 }
 173
 174 void keccak224_init(keccak_ctx_t* ctx){
 175         keccak_init(1152, 448, 28, ctx);
 176 }
 177
 178 void keccak256_init(keccak_ctx_t* ctx){
 179         keccak_init(1088, 512, 32, ctx);
 180 }
 181
 182 void keccak384_init(keccak_ctx_t* ctx){
 183         keccak_init( 832, 768, 48, ctx);
 184 }
 185
 186 void keccak512_init(keccak_ctx_t* ctx){
 187         keccak_init( 576, 1024, 64, ctx);
 188 }